Identification de protéines parasitaires et de glycanes exogènes impliqués dans l’infection des microsporidies Encephalitozoon cuniculi et Anncaliia algerae - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Identification of parasitic proteins and exogenous glycans involved in the infection of the microsporidia Encephalitozoon cuniculi et Anncaliia algerae

Identification de protéines parasitaires et de glycanes exogènes impliqués dans l’infection des microsporidies Encephalitozoon cuniculi et Anncaliia algerae

Résumé

Microsporidia are unicellular eukaryotic parasites related to fungi and responsible for parasitosis in many host organisms including humans. Microsporidia use different strategies to adhere to and invade host cells, among which the extrusion of a polar tube harpooning and carrying the infectious form inside the host cells. To date, only a few proteins have been identified as involved in adhesion, but their neutralization by inhibition assays is not sufficient to completely eliminate infection, suggesting the involvement of other molecular actors. In this study, we combined surfomics and in silico approaches in order to identify new protein candidates potentially involved in the infection processes of two microsporidia (Encephalitozoon cuniculi and Anncaliia algerae), and to determine their role in infection by functional inhibition assays. These approaches allowed the identification of Ricin-B-like proteins, EcRBLL-1, AaRBLL-1 and AaRBLL-2, which are localized at the spore wall and/or at the polar tube of the spore. Functional inhibition assays, based on the use of recombinant proteins and antibodies associated with the 3 proteins, revealed a significant decrease in the proliferation of E. cuniculi and A. algerae, suggesting their roles in the adhesion/infection process. In parallel, the study of other proteins EcSWP7, EcSWP9, EcSWP12 and EcSWP26, identified in support of literature data and complemented by in silico analysis, led to demonstrate a parietal localization of the spore and the polar tube in E. cuniculi. Finally, the surfomics approach by SDS extraction of the spore wall proteins allowed the selection of 6 candidate proteins (AaRBLL-1, AaP6BE05, AaP13YM, AaP696T, AaP3569, AaP04039, AaP03248) in A. algerae to evaluate their role in infection. The anti-microsporidian effect of a polysaccharide from the red microalga Porphyridium marinum (PM) was also explored in order to understand the mechanisms of action involved. It seems that this compound can act on the surface of host cells and thus block the adhesion of spores to cells. In parallel, a screening of new polysaccharides was carried out to search for new anti-microsporidian molecules that could act in combination with the PM polysaccharide, in particular to treat Nosema ceranae, responsible for the nosemosis of bees. Three polysaccharides were able to significantly reduce the parasite load of infected bees.
Les microsporidies sont des parasites eucaryotes unicellulaires apparentés aux champignons et responsables de parasitoses chez de nombreux organismes hôtes, dont l’Homme. Les microsporidies utilisent différentes stratégies d’adhésion et d’invasion des cellules hôtes, parmi lesquelles l’extrusion d’un tube polaire harponnant et véhiculant la forme infectieuse à l’intérieur des cellules hôtes. À ce jour, seules quelques protéines ont été identifiées comme impliquées dans l’adhésion, mais leur neutralisation par des essais d’inhibition ne suffit pas à éliminer complètement l’infection, suggérant l’implication d’autres acteurs moléculaires. Dans cette étude, nous avons combiné des approches de surfomics et in silico dans le but d’une part d’identifier de nouveaux candidats protéiques potentiellement impliqués dans les processus d’infection de deux microsporidies (Encephalitozoon cuniculi et Anncaliia algerae), et d’autre part de déterminer leur rôle dans l’infection par des tests fonctionnels d’inhibition. Ces approches ont permis d’identifier les protéines de type Ricin-B-like, EcRBLL-1, AaRBLL-1 et AaRBLL-2, présentant une localisation au niveau de la paroi et/ou du tube polaire de la spore. Les tests fonctionnels d’inhibition, basés sur l’utilisation des protéines recombinantes et d’anticorps associés aux 3 protéines, ont révélé une diminution significative de la prolifération d’E. cuniculi et d’A. algerae, suggérant leurs rôles dans le processus d’adhésion/infection. En parallèle, l’étude d’autres protéines EcSWP7, EcSWP9, EcSWP12 et EcSWP26, identifiées à l’appui des données de la littérature et complémentées par une analyse in silico, a conduit à mettre en évidence une localisation pariétale de la spore et du tube polaire chez E. cuniculi. Enfin, l’approche surfomics par l’intermédiaire d’un décapage de la paroi des spores au SDS chaud a permis la sélection, chez A. algerae, de 6 protéines candidates (AaRBLL-1, AaP6BE05, AaP13YM, AaP696T, AaP3569, AaP04039, AaP03248) pour évaluer leur rôle dans l’infection. L’effet anti-microsporidien d’un polysaccharide issu de la microalgue rouge Porphyridium marinum (PM) a également été exploré dans le but de comprendre les mécanismes d’actions impliqués. Il semblerait que ce composé puisse agir à la surface des cellules hôtes et ainsi bloquer l’adhésion des spores aux cellules. En parallèle, un criblage de nouveaux polysaccharides a été réalisé pour rechercher de nouvelles molécules anti-microsporidiennes qui pourraient agir en combinaison avec le polysaccharide PM, notamment pour traiter Nosema ceranae, responsable de la nosémose des abeilles. Trois polysaccharides ont permis de diminuer de manière significative la charge parasitaire des abeilles infectées.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03621931 , version 1 (28-03-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03621931 , version 1

Citer

Nastasia Prybylski. Identification de protéines parasitaires et de glycanes exogènes impliqués dans l’infection des microsporidies Encephalitozoon cuniculi et Anncaliia algerae. Microbiologie et Parasitologie. Université Clermont Auvergne, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UCFAC057⟩. ⟨tel-03621931⟩
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